精品解析：安徽省蚌埠第二中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题

蚌埠二中2023—2024学年度高一第二学期5月月巩固检测 物理试题 考试时间：75分钟 满分：100分 注意：本试卷包含I、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置，答案写在试卷上均无效，不予记分。 第Ⅰ卷（选择题，共50分） 一、选择题：（本大题共10小题，每题5分，1-7单选，8-10多选，多选题少选得3分，多选不得分，共50分。 1. 一质点在平面上运动，质点在轴方向做匀速运动，在轴方向做匀加速运动，则质点合运动是（　　） A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 非匀变速曲线运动 2. 一小船在静水中的速度为，它在一条河宽150m，流速为的河流中渡河，则下列说正确的是（　　） A. 小船渡河时间不少于60s B. 小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为150m C. 小船以最短位移渡河时，位移大小250m D. 小船以最短位移渡河时，时间为60s 3. 2022年10月9日，中国成功发射“夸父一号”先进天基太阳天文台卫星，卫星进入预定的太阳同步晨昏轨道，可全年不间断对日观测。已知卫星在距地面的近似圆形轨道上绕地运行，周期为。下列说法正确的是（　　） A. “夸父一号”的发射速度大于 B. “夸父一号”的运行速度大于 C. “夸父一号”的角速度大于地球自转的角速度 D. “夸父一号”受到的向心力大于地球同步卫星受到的向心力 4. 如图所示，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L。重力加速度大小为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为（　　） A. B. C. D. 5. 2015年9月14日，美国的LIGO探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号，此信号是由两个黑洞的合并过程产生的。如果将某个双黑洞系统简化为如图所示的圆周运动模型，两黑洞绕O点做匀速圆周运动。在相互强大的引力作用下，两黑洞间的距离逐渐减小，在此过程中，两黑洞做圆周运动的（　　） A. 向心力均逐渐减小 B. 线速度均逐渐减小 C 周期均不变 D 角速度均逐渐增大 6. 如图所示，以的速度水平抛出的小球，飞行一段时间撞在斜面上，速度方向与斜面方向成60°，已知斜面倾角，以下结论中正确的是（　　） A. 物体下降的高度是 B. 物体撞击斜面时的速度大小为20m/s C. 物体飞行时间是 D. 物体飞行的水平位移为 7. 2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。飞船入轨后，于当天下午18：00成功对接于空间站天和核心舱径向端口。飞船和空间站的变轨对接可简化为如图所示的过程，其中轨道1和轨道3为圆轨道，半径分别为，和，飞船变轨前稳定运行在轨道1，空间站运行在轨道3，椭圆轨道2为飞船的转移轨道。轨道1和2、2和3分别相切于P、Q两点。关于变轨过程，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1上经过P点的速度等于在轨道2上经过P点的速度 B. 飞船在轨道2上经过P点的加速度大于在轨道1上经过P点的加速度 C. 飞船在轨道3上经过Q点的加速度小于在轨道2上经过Q点的加速度 D. 飞船在椭圆轨道上经过P、Q两点的速率之比为 8. 如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等且在同一竖直面内，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球b能落到斜面上，下列说法正确的是（　　） A. 可能同时分别落在半圆轨道和斜面上 B. a球一定先落在半圆轨道上 C. a球可能先落在半圆轨道上 D. b球一定先落在斜面上 9. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向上放置以细线相连的A、B两个质量相等的小物块。A离轴心距离r=10cm，B离轴心距离2r=20cm，A、B与盘面间动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。当圆盘转动的角速度ω从零开始逐渐增大的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 当ω=5rad/s时，绳子没有拉力 B. 当ω=5rad/s时，A所受的静摩擦力为零 C. ω在5rad/s＜ω＜5rad/s范围内增大时，A所受的摩擦力一直增大 D. 当ω=10rad/s时，A、B两物体刚好开始相对桌面滑动 10. 宇宙空间存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为m的星体位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为L。忽略其他星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心O做匀速圆周运动，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 每颗星做圆周运动的线速度为 B. 每颗星做圆周运动的加速度 C. 若距离L和每颗星质量m都变为原来的2倍，则线速度变为原来的2倍 D. 若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，则周期变为原来的2倍 第Ⅱ卷（非选择题，共50分） 二、填空与实验题：本大题共2小题，每空2分，共14分。 11. 如图所示，火车转弯的弯道半径为R，斜面的倾角为。若火车转弯时的向心力完全由重力和支持力的合力提供，则转弯处的规定速度______。（用字母g、R、表示）当火车行驶速度时，火车轮缘挤压______轨道，当火车行驶速度时，火车轮缘挤压______轨道。（填“内”或“外”） 12. 在探究平抛运动规律的实验中： （1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是___________。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端要保持水平 C. 挡板的高度需要等间距变化 D. 每次应该从斜槽上相同位置无初速度释放小球 E. 为确保小球每次能落进挡板，可调节底座螺丝使木板后仰，小球即可沿板面滚入挡板 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点О为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_______________。 A. B. C. D. （3）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O。如图所示，A为小球运动一段时间后的位置。以A为坐标原点，沿水平向右为x轴，竖直向下为y轴建立坐标系，g取10m/s2，根据图像，可知小球的初速度为_________m/s，小球抛出点的位置О的坐标为____________。 三、计算题：本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题14分，共36分。 13. 如图所示在xOy竖直平面内，由A点斜向上抛出一质量为m可视为质点的小球，B和C是小球运动轨迹上的两点，如图所示，其中为已知量，小球所受阻力忽略不计，重力加速度为g。求： （1）小球从A到C过程所经历的时间； （2）小球经过C点时的速率。 14. 如图所示，A是地球的一颗同步卫星，O为地球中心，地球半径为R，地球自转周期为。另一卫星B的圆形轨道也位于赤道平面内，且距地面的高度，地球表面的重力加速度大小为g。 （1）求卫星A距地面的高度h； （2）求卫星B的运行周期； （3）某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A三点在同一直线上），若卫星B运行方向与地球自转方向相同，求A、B两卫星两次相距最近的最短时间间隔。（用和表示） 15. 如图所示为火车站装载货物的原理示意图。一质量m＝1kg的物块在竖直面内用长度l＝0.8m的细线悬挂于O点，将物块向左拉开一定的高度由静止释放，摆到最低点A时细线恰好绷断，细线始终张紧且能承受的最大张力为物块重力的1.5倍，A点位于O正下方0.8m，物块进入光滑水平面AB，长度s＝16m的传送带BC以速度v＝4m/s顺时针转动且与AB处于同一水平面上，传送带转轮的半径R＝0.1m，传送带上滑动摩擦因素μ＝0.1，传送带上部距平板车平面的竖直高度h＝1.25m，平板车长L＝1m，车的左端与传送带转轮右边界D在同一竖直线上，物块到达传送带右端C处瞬间平板车开始以恒定的速度v向右匀速前进。物块经过A、B点处均无机械能损失（即经过A、B点速度大小不变），物块可视为质点，物块落入平板车后不反弹且与平板车相对静止，重力加速度。 （1）细线恰好绷断时物块速度的大小； （2）物块到达C处速度的大小； （3）物块最终要落入平板车上，试分析平板车速度v。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 蚌埠二中2023—2024学年度高一第二学期5月月巩固检测 物理试题 考试时间：75分钟 满分：100分 注意：本试卷包含I、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置，答案写在试卷上均无效，不予记分。 第Ⅰ卷（选择题，共50分） 一、选择题：（本大题共10小题，每题5分，1-7单选，8-10多选，多选题少选得3分，多选不得分，共50分。 1. 一质点在平面上运动，质点在轴方向做匀速运动，在轴方向做匀加速运动，则质点合运动是（　　） A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 非匀变速曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】轴方向的匀速运动与轴方向的匀加速运动的合运动为曲线运动，又因为整个运动过程中质点的加速度不变，则质点的合运动为匀变速曲线运动。 故选C。 2. 一小船在静水中的速度为，它在一条河宽150m，流速为的河流中渡河，则下列说正确的是（　　） A. 小船渡河时间不少于60s B. 小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为150m C. 小船以最短位移渡河时，位移大小为250m D. 小船以最短位移渡河时，时间为60s 【答案】C 【解析】 【详解】A．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短 故A错误； B．船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移 即它沿水流方向的位移大小为250m，故B错误； C．因为水流速度大于船的静水速度，所以船不能垂直渡河，如图所示 当合速度与静水速度的方向垂直时，合速度与水流速度的夹角最大，渡河位移最小，则 则渡河的最小位移 故C正确； D．若船以最短位移渡河时，时间为 故D错误。 故选C。 3. 2022年10月9日，中国成功发射“夸父一号”先进天基太阳天文台卫星，卫星进入预定的太阳同步晨昏轨道，可全年不间断对日观测。已知卫星在距地面的近似圆形轨道上绕地运行，周期为。下列说法正确的是（　　） A. “夸父一号”发射速度大于 B. “夸父一号”的运行速度大于 C. “夸父一号”的角速度大于地球自转的角速度 D. “夸父一号”受到的向心力大于地球同步卫星受到的向心力 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是发射绕地卫星的最小速度，第二宇宙速度是卫星离开地球飞向太阳的最小发射速度，“夸父一号”的发射速度小于11.2km/s，选项A错误； B．第一宇宙速度是绕地运行卫星的最大速度，“夸父一号”的运行速度小于，选项B错误； C．“夸父一号”的周期小于地球自转周期，角速度大于地球自转的角速度，选项C正确； D．卫星质量未知，所受向心力无法比较，选项D错误。 故选C。 4. 如图所示，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L。重力加速度大小为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设小球在竖直面内做圆周运动的半径为r，小球运动到最高点时轻绳与圆周运动轨道平面的夹角为 则 根据题述小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，有 小球在最高点速率为时，设每根绳的拉力大小为，则有 解得 故选A。 5. 2015年9月14日，美国的LIGO探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号，此信号是由两个黑洞的合并过程产生的。如果将某个双黑洞系统简化为如图所示的圆周运动模型，两黑洞绕O点做匀速圆周运动。在相互强大的引力作用下，两黑洞间的距离逐渐减小，在此过程中，两黑洞做圆周运动的（　　） A. 向心力均逐渐减小 B. 线速度均逐渐减小 C. 周期均不变 D. 角速度均逐渐增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．向心力由万有引力提供，根据万有引力定律 两黑洞间距离逐渐减小，万有引力增大，所以向心力均逐渐增大，A错误； C．根据牛顿第二定律 解得 两黑洞间的距离L逐渐减小，周期均减小，C错误； D．根据 ，T减小，角速度均逐渐增大，D正确； B．根据 解得 两黑洞间的距离L逐渐减小的过程中，L3的减小量大于r12、r22的减小量，所以线速度均增大，B错误。 故选D。 6. 如图所示，以的速度水平抛出的小球，飞行一段时间撞在斜面上，速度方向与斜面方向成60°，已知斜面倾角，以下结论中正确的是（　　） A. 物体下降的高度是 B. 物体撞击斜面时的速度大小为20m/s C. 物体飞行时间是 D. 物体飞行的水平位移为 【答案】A 【解析】 【详解】AC．速度方向与斜面方向成，可知撞在斜面上时速度与水平方向的夹角为，设物体飞行的时间为t，根据平抛运动规律有 ， 解得 可得物体下降的高度为 故A正确，C错误； B．物体撞击斜面时的速度大小为 故B错误； D．物体飞行的水平位移为 故D错误。 故选A。 7. 2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。飞船入轨后，于当天下午18：00成功对接于空间站天和核心舱径向端口。飞船和空间站的变轨对接可简化为如图所示的过程，其中轨道1和轨道3为圆轨道，半径分别为，和，飞船变轨前稳定运行在轨道1，空间站运行在轨道3，椭圆轨道2为飞船的转移轨道。轨道1和2、2和3分别相切于P、Q两点。关于变轨过程，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1上经过P点的速度等于在轨道2上经过P点的速度 B. 飞船在轨道2上经过P点的加速度大于在轨道1上经过P点的加速度 C. 飞船在轨道3上经过Q点的加速度小于在轨道2上经过Q点的加速度 D. 飞船在椭圆轨道上经过P、Q两点的速率之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．船在轨道1变轨到在轨道2，需要在P点点火加速，则飞船在轨道1上经过P点的速度小于在轨道2上经过P点的速度，故A错误； BC．根据牛顿第二定律可得 可得 可知飞船在轨道2上经过P点的加速度等于在轨道1上经过P点的加速度；飞船在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上经过Q点的加速度，故BC错误； D．根据开普勒第二定律可得 可得船在椭圆轨道上经过P、Q两点的速率之比为 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等且在同一竖直面内，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球b能落到斜面上，下列说法正确的是（　　） A. 可能同时分别落在半圆轨道和斜面上 B. a球一定先落在半圆轨道上 C. a球可能先落在半圆轨道上 D. b球一定先落在斜面上 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】将圆轨道和斜面轨道重合在一起，如图甲所示，交点为A，初速度合适，可知小球做平抛运动落在A点，则运动的时间相等，即同时落在半圆轨道和斜面上；若初速度不适中，由图可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圆轨道上。故AC正确，BD错误。 故选AC。 9. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向上放置以细线相连的A、B两个质量相等的小物块。A离轴心距离r=10cm，B离轴心距离2r=20cm，A、B与盘面间动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。当圆盘转动的角速度ω从零开始逐渐增大的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 当ω=5rad/s时，绳子没有拉力 B. 当ω=5rad/s时，A所受的静摩擦力为零 C. ω在5rad/s＜ω＜5rad/s范围内增大时，A所受的摩擦力一直增大 D. 当ω=10rad/s时，A、B两物体刚好开始相对桌面滑动 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】当圆盘转动的角速度ω从零开始逐渐增大，A和B均由静摩擦力提供向心力，但B物体侧滑的临界角速度较小，设角速度为时，绳子拉直出现拉力，对B物体有 解得 当角速度继续增大后，A所受的静摩擦力向右逐渐减小，当静摩擦力为零的角速度为，有 ， 解得 再增大角速度，A所受的静摩擦力沿半径向外，当角速度达到时，A所受的摩擦力达到最大，A先内侧滑，B跟着向外侧滑，有 ， 解得 A．当ω1=5rad/s时，绳子即将出现拉力，故A正确； B．当ω2=5rad/s时，A所受的静摩擦力刚好为零，故B正确； C．当ω在5rad/s＜ω＜5rad/s范围内增大时，A所受的摩擦力向内一直减小，故C错误； D．当ω3=10rad/s时，A、B两物体刚好开始相对桌面滑动，故D正确； 故选ABD。 10. 宇宙空间存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为m的星体位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为L。忽略其他星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心O做匀速圆周运动，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 每颗星做圆周运动的线速度为 B. 每颗星做圆周运动的加速度 C. 若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，则线速度变为原来的2倍 D. 若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，则周期变为原来的2倍 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．任意两颗星之间的万有引力大小为 每颗星受到的合力为 由几何关系可得，每颗星做圆周运动的轨道半径为 由合力提供向心力可得 联立解得 ， 故A错误，B正确； C．若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，根据 可知线速度大小不变，故C错误； D．根据合力提供向心力可得 解得 若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，则周期变为原来的2倍，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题，共50分） 二、填空与实验题：本大题共2小题，每空2分，共14分。 11. 如图所示，火车转弯的弯道半径为R，斜面的倾角为。若火车转弯时的向心力完全由重力和支持力的合力提供，则转弯处的规定速度______。（用字母g、R、表示）当火车行驶速度时，火车轮缘挤压______轨道，当火车行驶速度时，火车轮缘挤压______轨道。（填“内”或“外”） 【答案】 ①. ②. 外 ③. 内 【解析】 【详解】[1]当轮缘与铁轨间没有弹力时，火车转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，即 解得 则转弯处的规定速度为； [2]当火车行驶速度时，重力和支持力的合力提供向心力不足，此时外侧轨道对轮缘有向里的侧向压力； [3]当火车行驶速度时，重力和支持力的合力提供向心力过大，此时内侧轨道对轮缘有向外的侧向压力。 12. 在探究平抛运动规律的实验中： （1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是___________。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端要保持水平 C. 挡板的高度需要等间距变化 D. 每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球 E. 为确保小球每次能落进挡板，可调节底座螺丝使木板后仰，小球即可沿板面滚入挡板 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点О为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_______________。 A. B. C. D. （3）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O。如图所示，A为小球运动一段时间后的位置。以A为坐标原点，沿水平向右为x轴，竖直向下为y轴建立坐标系，g取10m/s2，根据图像，可知小球的初速度为_________m/s，小球抛出点的位置О的坐标为____________。 【答案】（1）BD （2）C （3） ①. 2 ②. （，） 【解析】 【小问1详解】 AD．为了保证每次小球抛出时的速度相同，每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误，D正确； B．为了保证小球抛出时的初速度处于水平方向，斜槽轨道末端要保持水平，故B正确； C．挡板的高度不需要等间距变化，故C错误； E．木板应与小球轨迹平面平行，即木板应处于竖直平面内，不可以调节底座螺丝使木板后仰，故E错误。 故选BD。 【小问2详解】 根据 ， 可得 可知图像为一条过原点倾斜直线。 故选C。 【小问3详解】 [1]由题图可知，A~E五个点中相邻两点的水平距离相等，所以小球在相邻两点间的运动时间相等，均设为T，竖直方向根据 代入数据解得 所以小球的初速度为 [2]小球运动到D点时的竖直分速度大小为 则小球运动到C点时的竖直分速度大小为 小球从O运动到C的时间为 则O点的横坐标为 纵坐标为 则有小球抛出点的位置О的坐标为（，）。 三、计算题：本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题14分，共36分。 13. 如图所示在xOy竖直平面内，由A点斜向上抛出一质量为m可视为质点的小球，B和C是小球运动轨迹上的两点，如图所示，其中为已知量，小球所受阻力忽略不计，重力加速度为g。求： （1）小球从A到C过程所经历的时间； （2）小球经过C点时的速率。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀变速直线运动，由对称性可知轨迹最高点D在y轴上，设，且，竖直方向有 从最高点D到C，沿y轴方向有 联立解得 则小球从A到C过程所经历的时间为 （2）粒子由最高点D到C过程中，x轴方向有 y轴方向有 小球经过C点时的大小为 联立解得 14. 如图所示，A是地球一颗同步卫星，O为地球中心，地球半径为R，地球自转周期为。另一卫星B的圆形轨道也位于赤道平面内，且距地面的高度，地球表面的重力加速度大小为g。 （1）求卫星A距地面的高度h； （2）求卫星B的运行周期； （3）某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A三点在同一直线上），若卫星B运行方向与地球自转方向相同，求A、B两卫星两次相距最近的最短时间间隔。（用和表示） 【答案】（1）； （2）； （3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）对A根据万有引力提供向心力 在地球表面有 联立可得 （2））对B根据万有引力提供向心力 在地球表面有 联立可得 （3）它们再一次相距最近时，一定是B比A多转了一圈，有 再由周期公式可得 联立可得 15. 如图所示为火车站装载货物的原理示意图。一质量m＝1kg的物块在竖直面内用长度l＝0.8m的细线悬挂于O点，将物块向左拉开一定的高度由静止释放，摆到最低点A时细线恰好绷断，细线始终张紧且能承受的最大张力为物块重力的1.5倍，A点位于O正下方0.8m，物块进入光滑水平面AB，长度s＝16m的传送带BC以速度v＝4m/s顺时针转动且与AB处于同一水平面上，传送带转轮的半径R＝0.1m，传送带上滑动摩擦因素μ＝0.1，传送带上部距平板车平面的竖直高度h＝1.25m，平板车长L＝1m，车的左端与传送带转轮右边界D在同一竖直线上，物块到达传送带右端C处瞬间平板车开始以恒定的速度v向右匀速前进。物块经过A、B点处均无机械能损失（即经过A、B点速度大小不变），物块可视为质点，物块落入平板车后不反弹且与平板车相对静止，重力加速度。 （1）细线恰好绷断时物块速度的大小； （2）物块到达C处速度的大小； （3）物块最终要落入平板车上，试分析平板车速度v。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）细线在被拉断之前物体做圆周运动，则在最低点由牛顶第二定律有 解得 （2）设物块在传送带上运动时的加速度大小为，由牛顿第二定律可得 解得 设物块达到与传送带共速时的对地位移为，则由运动学公式可得 解得 则可知物块在到达C处之前已经与传送带达到共速，即可知物块到达C处时的速度为 （3）物块到达C处后做平抛运动的初速度大小，设物块下落到与平板车等高处所用的时间为，则根据平抛运动竖直方向为自由落体运动可得 解得 则物块在水平方向的位移为 若物块恰好能落在平板车上，则对平板车有 解得平板车的最大速度为 若物块恰好落在平板车最前端，则对平板车有 解得 由此可得平板车运动速度的取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$